En física de partículas , los pequeños modelos de Higgs se basan en la idea de que el bosón de Higgs es un bosón pseudo-Goldstone que surge de alguna simetría global que se rompe en una escala de energía TeV. El objetivo de los pequeños modelos de Higgs es utilizar la ruptura espontánea de tales simetrías globales aproximadas para estabilizar la masa de los bosones de Higgs responsables de la ruptura de la simetría electrodébil .
Los pequeños modelos de Higgs predicen una partícula de Higgs de luz natural.
Cancelación de bucle
La idea principal detrás de los pequeños modelos de Higgs es que la contribución de un bucle a la masa taquiónica del bosón de Higgs que proviene del quark top se cancela. [a] La razón simplificada de esa cancelación es que la contribución de un bucle es proporcional a la constante de acoplamiento de uno de los grupos SU (2). Debido a las simetrías en la teoría, las contribuciones se cancelan hasta que hay una contribución de dos ciclos que involucra a ambos grupos. Esto restringe la masa del bosón de Higgs en aproximadamente un orden de magnitud, lo que es lo suficientemente bueno como para evadir muchas de las limitaciones electrodébiles de precisión.
Historia
Las pequeñas teorías de Higgs fueron una consecuencia de la deconstrucción dimensional : en estas teorías, el grupo gauge tiene la forma de un producto directo de varias copias del mismo factor, por ejemplo SU (2) × SU (2). Cada factor SU (2) puede visualizarse como el grupo SU (2) que vive en un punto particular a lo largo de una dimensión adicional del espacio. En consecuencia, muchas virtudes [ ¿cuáles? ] de las teorías extradimensionales se reproducen a pesar de que la pequeña teoría de Higgs es 3 + 1 dimensional.
Aunque la idea se sugirió por primera vez en la década de 1970, [1] [2] [3] solo Arkani-Hamed , Cohen y Georgi construyeron un modelo viable en 2001. [4] La idea fue explorada más a fondo por Arkani-Hamed, Cohen, Gregoire y Wacker en 2002. [5] También en 2002, aparecieron varios otros artículos que refinaron las ideas de las pequeñas teorías de Higgs, en particular el Littlest Higgs de Arkani-Hamed, Cohen, Katz y Nelson . [6]
Notas
- ^ Otras contribuciones de un bucle son lo suficientemente pequeñas como para que realmente no importen: el acoplamiento Yukawa del quark top es enorme debido a su enorme masa, y todos losacoplamientos Yukawa y acoplamientos de calibre delos otros fermiones son insignificantes en comparación.
Referencias
- ↑ Weinberg, Steven (18 de diciembre de 1972). "Simetrías aproximadas y bosones pseudo-Goldstone". Cartas de revisión física . 29 (25): 1698-1701. doi : 10.1103 / physrevlett.29.1698 .
- ^ Georgi, Howard; País, A. (15 de julio de 1974). "Calculabilidad y naturalidad en las teorías de gauge" . Physical Review D . 10 (2): 539–558. doi : 10.1103 / physrevd.10.539 .
- ^ Georgi, Howard; País, A. (15 de julio de 1975). "Simetría de vacío y el fenómeno pseudo-Goldstone". Physical Review D . 12 (2): 508–512. doi : 10.1103 / physrevd.12.508 .
- ^ Arkani-Hamed, Nima ; Cohen, Andrew G .; Georgi, Howard (2001). "Simetría electrodébil rompiendo con la deconstrucción dimensional". Physics Letters B . 513 (1–2): 232–240. arXiv : hep-ph / 0105239 . doi : 10.1016 / s0370-2693 (01) 00741-9 . S2CID 7557362 .
- ^ Arkani-Hamed, Nima ; Gregoire, Thomas; Wacker, Jay G; Cohen, Andrew G (13 de agosto de 2002). "Fenomenología de la simetría electrodébil rompiendo con el espacio de la teoría" . Revista de Física de Altas Energías . 2002 (8): 020. arXiv : hep-ph / 0202089 . doi : 10.1088 / 1126-6708 / 2002/08/020 .
- ^ Arkani-Hamed, Nima; Cohen, Andrew G; Katz, Emanuel; Nelson, Ann E (12 de julio de 2002). "El Higgs más pequeño" . Revista de Física de Altas Energías . 2002 (7): 034. arXiv : hep-ph / 0206021 . doi : 10.1088 / 1126-6708 / 2002/07/034 .